2019届高考物理总复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究章末热点集训课件.pptx

物理1 第一章 运动的描述匀变速直线运动的研究一、易错易混专练1．(单选)关于质点的运动，下列说法中正确的是 ( )．A ．质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零B ．质点速度变化率越大，则加速度越大C ．质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零D ．位移的方向就是质点运动的方向解析 加速度是速度的变化和所用时间的比值，即a ＝Δv Δt.加速度为零，速度变化也为零，但速度不一定为零，加速度不为零，速度可能为零，故A 、C 选项错误；质点速度变化率越大，则加速度越大，B 选项正确；位移是矢量，是由初始位臵指向终止位臵的有向线段，如果质点做往复运动或曲线运动，位移的方向与质点运动的方向可能不一致，故D 选项错误．答案 B2．(多选)某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km ，从出发地到目的地用了5分钟，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km ，当他经过某路标时，车内速度计指示的示数为150 km/h ，那么可以确定的是 ( )．A ．在整个过程中赛车手的平均速度是108 km/hB ．在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/hC ．在整个过程中赛车手的平均速率是108 km/hD ．经过路标时的瞬时速率是150 km/h解析 在整个过程中赛车手的平均速度为v －＝x t ＝95/60 km/h ＝108 km/h ，A 正确、B 错误；而平均速率v ′－＝s t ＝155/60 km/h ＝180 km/h ，C 错误；车内速度计指示的速度为汽车通过某位臵的瞬时速率，D 正确．答案 AD3．(单选)如图1所示，一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB ，右侧面是曲面AC ，已知AB 和AC 的长度相同．两个小球p 、q 同时从A 点分别沿AB 和AC 由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间( )． A ．p 小球先到B ．q 小球先到C ．两小球同时到D ．无法确定 解析 可以利用v －t 图象(这里的v 是速率，曲线下的面积表示路程s )定性地进行比较．在同一个v－t 图象中做出p 、q 的速率图线，显然开始时q的加速度较大，斜率较大；由于机械能守恒，末速率相同，即曲线末端在同一水平图线上．为使路程相同(曲线和横轴所围的面积相同)，显然q 用的时间较少．答案 B4．(单选)(2013·上海普陀期末)甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似为匀速直线运动来处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图2所示，在下图中分别作出在这段时间内两人运动的位移x 、速度v 与时间t 的关系图象，正确的是( )．图1 图2解析 他们同时从起跑线起跑且均做匀速直线运动，故他们运动的x －t 关系图象均是经过原点的倾斜直线，斜率大小代表速度大小；而v －t 关系图线是平行于横轴的直线，由题图4可知，v 乙>v 甲，故选项B 正确．答案 B5．(多选)t ＝0时，甲、乙两汽车从相距70 km 的两地开始相向行驶，它们的v －t 图象如图3所示．忽略汽车掉头所需时间，下列对汽车运动状况的描述正确的是 ( )．A ．在第1小时末，乙车改变运动方向B ．在第2小时末，甲乙两车相距10 kmC ．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D ．在第4小时末，甲、乙两车相遇解析 甲做初速度为0的匀加速直线运动．乙先向负方向做初速度为0的匀加速直线运动，第1小时末又向负方向做匀减速直线运动，在第2小时末速度为0，最后保持这一加速度、回头向正方向做匀加速直线运动．第1小时末是乙车加速、减速的分界点，但没改变运动方向，故A 项错；0～2 h 末，从图象围成的面积可知甲车发生位移为30 km 、正向，乙车发生的位移为30 km 、负向．结合开始时两车时的距离知，两车相距70 km －30 km －30 km ＝10 km ，故B 项正确；由于乙的斜率总比甲的大，所以前4小时内，乙车运动的加速度大小总比甲车的大，故C 正确；第4小时末甲、乙速度相等，但未相遇，故D 错误．答案 BC6．(单选)(2013·宁夏银川模拟)如图4所示，A 、B 分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v －t 图象，根据图象可以判断 ( )．A ．两球在t ＝2 s 时速率相等B ．两球在t ＝8 s 时相距最远C ．两球运动过程中不会相遇D ．甲、乙两球做初速度方向相反的匀减速直线运动，加速度大小相同、方向 相反图3 图4解析 t ＝2 s 时尽管速度的方向相反，但速率却是相等的，则A 正确；由v －t 图象的物理意义可知，两球在t ＝8 s 时均回到出发点，显然不是相距最远，选项B 、C 错误；两球都先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动，a A ＝Δv A Δt A＝－40－408 m/s 2＝－10 m/s 2，a B ＝Δv B Δt B＝20－（－20）6 m/s 2＝6.67 m/s 2，选项D 错误．答案 A7．一辆汽车以72 km/h 的速度正在平直公路上匀速行驶，突然发现前方40 m 处有需要紧急停车的危险信号，司机立即采取刹车措施．已知该车在刹车过程中加速度的大小为5 m/s 2，求从刹车开始经过5 s 时汽车前进的距离是多少，此时是否已经进入危险区域？解析 设汽车由刹车开始至停止运动所用的时间为t 0，选初速度方向为正方向，由于汽车做匀减速直线运动，加速度a ＝－5 m/s 2则由v ＝v 0＋at 得t 0＝v －v 0a ＝4 s可见，该汽车刹车后经过4 s 就已停下，其后的时间内汽车是静止的．由运动学公式知x ＝v 0t ＋12at 2，刹车后经过5 s 时汽车通过的距离为x ＝v 0t 0＋12at 20＝40 m即汽车此时恰好未进入危险区域．答案 40 m 恰好未进入8．(2013·孝感统测)如图5所示，水平传送带AB 长12 m ，以v 0＝5 m/s 的速度匀速运动，运动方向向右，另有一物体以v ＝10 m/s 的速度滑上传送带的右端，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.(g ＝10 m/s 2)图5(1)通过计算说明物体能否到达左端A 点？(2)求物体在传送带上运动的时间．解析 (1)物体滑上传送带运动的加速度大小为a ＝μg ＝5 m/s 2故物体从滑上传送带到速度为0滑动的距离为x ＝v 22a ＝1022×5m ＝10 m<12 m 所以物体不能到达传送带左端A 点(2)物体从滑上传送带到速度为0运动时间为t 1＝v a ＝105 s ＝2 s随后物体向右做匀加速运动到与传送带速度相等所用时间为t 2＝v 0a ＝55 s ＝1 s此过程中物体向右的位移为x 1＝v 202a ＝522×5m ＝2.5 m 然后物体随传送带一起做匀速运动到右端所用时间为t 3＝x －x 1v 0＝10－2.55 s ＝1.5 s 故物体在传送带上运动的时间为t ＝t 1＋t 2＋t 3＝(2＋1＋1.5) s ＝4.5 s答案 (1)不能 (2)4.5 s二、方法技巧专练9．(单选)(假设法)一个以初速度v 0沿直线运动的物体，t 秒末的速度为v ，其v －t 图象如图6所示，则关于t 秒内物体运动的平均速度v －，以下说法正确的是( )．A.v －＝v 0＋v 2B.v －<v 0＋v 2C.v －>v 0＋v 2 D ．无法确定 解析 本题我们可以假设物体做初速度为v 0，末速度为v 的匀变速直线运动，则其v －t 图象如图中的倾斜虚线所示．由匀变速直线运动的规律知物体在时间t 内的平均速度等于这段时间内的初速度v 0与末速度v的算术平均图6值，即平均速度等于v 0＋v 2，而物体在t 秒内的实际位移比匀变速直线运动在t 秒内的位移大，所以v －>v 0＋v 2，故选C 正确．答案 C10．(单选)(逆向思维法)一个做匀速直线运动的物体，从某时刻起做匀减速运动直到静止，设连续通过三段位移的时间分别是3 s 、2 s 、1 s ，这三段位移的大小之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( )． A ．1∶2∶3 1∶1∶1B ．33∶23∶1 32∶22∶1C ．1∶23∶33 1∶22∶32D ．5∶3∶1 3∶2∶1解析 逆向思维：把物体的运动看成速度为零的匀加速运动，根据位移公式x ＝12at 2，从开始运动起，连续通过的三段位移分别为x 1＝12at 21＝12a ，x 2＝12a (t 2＋t 1)2－12at 21＝4a ，x 3＝12a (t 3＋t 2＋t 1)2－12a (t 1＋t 2)2＝272a ，所以这三段位移的长度之比为x 3∶x 2∶x 1＝27∶8∶1＝33∶23∶1；再根据平均速度公式v －＝x t 可得v 1－∶v 2－∶v 3－＝9∶4∶1＝32∶22∶1，可知选项B 正确．答案 B11．(思维转化法：将“多个物体的运动”转化为“一个物体的运动”)某同学站在一平房边观察从屋檐边滴下的水滴，发现屋檐的滴水是等时的，且第5滴正欲滴下时，第1滴刚好到达地面；第2滴和第3滴水刚好位于窗户的下沿和上沿，他测得窗户上、下沿的高度差为1 m ，由此求屋檐离地面的高度． 解析 作出如图所示的示意图.5滴水滴的位臵等效为一滴水做自由落体运动连续相等时间内的位臵．图中自上而下相邻点距离比为1∶3∶5∶7，因点“3”、“2”间距为1 m ，可知屋檐离地面高度为15×(1＋3＋5＋7) m ＝3.2 m.答案 3.2 m12．(单选)(思维转化法：将“不同地点出发”转化为“同一地点出发”)两辆完全相同的汽车A、B，沿平直的公路一前一后匀速行驶，速度均为v0.若前车A 突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住后，后车B以前车A刹车时的加速度开始刹车．已知前车A刹车过程中所行驶的距离为s，若要保证两辆车在上述过程中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为()．A．s B．2s C．3s D．4s解析题设内容如图(a)所示，末位臵临界情况为B、A恰接触．现针对所研究内容，等效为B、A从同一地点，A车以v0匀减速，B车先匀速后匀减速，如图(b)所示．图(b)中末位臵A、B均停下来时的间距即为图(a)中初位臵B、A 间距离．继而可作出图(c)所示v－t图象，从图象中直接看出B比A多运动2s，因此本题答案为B.答案 B。

人教版（2019）物理必修第一册《运动的描述》全章知识点梳理1.1质点参考系1．机械运动和质点(1)机械运动：物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动。

(2)质点的概念：在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点。

(3)物体看成质点的另一种情况：物体上各点的运动情况完全相同，从描述运动的角度看，物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动。

(4)质点的特点①质点不同于几何“点”。

质点是忽略了物体的大小和形状，代替物体的有质量的点，其特点是具有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点”有本质的区别。

②质点是一个理想化的物理模型。

质点是对实际物体的科学抽象，它突出了问题的主要因素，忽略次要因素，在现实中是不存在的。

③一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的。

同一个物体，由于所要研究的问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。

2．参考系(1)运动与静止：自然界的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止的物体是不存在的，即运动是绝对的，静止是相对的。

(2)运动的相对性：描述某个物体的位置随时间的变化时，总是相对于其他物体而言的。

如果两个物体运动的快慢相同，方向相同，我们就说这两个物体是相对静止的。

(3)参考系的定义：在描述物体的运动时，用来作为参考的物体。

(4)参考系的四个性质①标准性：被选为参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的。

②任意性：参考系可以任意选择。

参考系的选取一般以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。

通常在研究地面上物体的运动时，如果不特殊说明，则默认以地面为参考系。

③统一性：比较多个物体的运动或研究同一物体在不同阶段的运动时应选择同一个参考系。

④差异性：对于同一个物体，选择不同的参考系，观察结果一般不同。

1.2时间位移一、时刻和时间间隔1．时刻：表示某一瞬间，在时间轴上用点表示，如第2 s末、第8 s初等均为时刻．2．时间间隔：表示两个时刻之间的时间．在时间轴上用线段表示，如前4 s内(0至4 s末)、第4 s内(3 s 末至4 s末)等均为时间间隔．二、位置和位移1．坐标系(1)建立目的：定量描述物体的位置及位置的变化．(2)坐标系的三要素：原点、正方向和单位长度．(3)常见的坐标系的种类：直线坐标系、平面坐标系和空间坐标系．2．路程：物体运动轨迹的长度．3．位移(1)物理意义：表示物体(质点)位置变化的物理量．(2)定义：从初位置到末位置的一条有向线段．(3)大小：初、末位置间有向线段的长度．(4)方向：由初位置指向末位置．4．矢量和标量(1)矢量：既有大小又有方向的物理量，如位移等．(2)标量：只有大小、没有方向的物理量，如质量、时间、路程等．三、直线运动的位移研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图所示．1．物体的初、末位置：可用位置坐标x1、x2表示．2．物体的位移：Δx＝x2－x1．若Δx为正，表示位移方向与x轴正方向相同；若Δx为负，表示位移方向与x轴正方向相反．四、位移－时间图象(1)物理意义：直观地表示物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移．(2)图象的建立：在直角坐标系中选时间t为横轴，选位置x为纵轴，其上的图线就是位置－时间图象；如果将物体运动的初始位置选作坐标原点O，则图象就成为位移－时间图象．五、位移和时间的测量1．生活中：可以用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，也可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置．2．实验：练习使用打点计时器(1)打点计时器的原理及使用(2)操作流程 ①连接装置； ②接通电源； ③拉动纸带； ④关闭电源； ⑤处理数据； ⑥误差分析．1.3位置变化快慢的描述——速度一、速度 1．定义物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度(velocity)．用字母v 表示． 2．公式：tx v ∆∆= 3．单位在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s 或m ·s －1.常用的单位还有千米每时(km/h 或km ·h －1)、厘米每秒(cm/s 或cm ·s －1)等． 4．矢标性速度是矢量，它既有大小，又有方向．速度的方向(物体运动的方向)和位移的方向相同． 5．物理意义速度是描述物体运动快慢的物理量． 二、平均速度和瞬时速度 1．平均速度(1)概念：由求得的速度v ，表示的只是物体在时间Δt 内运动的平均快慢程度，叫作平均速度(average velocity)． (2)公式tx v ∆∆=(3)矢标性：是矢量，方向与Δt 时间内发生的位移的方向相同． 2．瞬时速度(1)概念：用由时刻t 到t ＋Δt 一小段时间内的平均速度来代替时刻t 物体的速度，当Δt 非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，此时，我们就把叫作物体在时刻t 的瞬时速度(instantaneous velocity)．(2)匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动．在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等．3．速率瞬时速度的大小通常叫作速率(speed)．速率是标量．三、速度—时间图像1．概念以时间t为横轴，速度v为纵轴，坐标中的图像即为速度—时间图像或v—t图像．2．V—t图像的建立(1)用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．(2)根据测量的速度v、时间t数据在坐标系中描点．(3)用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图所示的v t图像．3.物理意义V—t图像非常直观地反映了物体运动的速度随时间变化的规律，它并不表示物体运动的轨迹．四、由x－t图象分析物体的运动1．斜率与速度若物体做匀速直线运动，则x－t图象是一条倾斜的直线．斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的运动方向，如图中的a、b所示．若x－t图象为平行于时间轴的直线，表示物体处于静止状态，如图中的c所示．2．截距与初始位置纵轴截距表示运动物体的初始位置，如图所示，a、b物体分别是从原点、x2处开始运动．3．交点的含义图线的交点表示相遇，如图中的交点表示a、b、c三个物体在t1时刻在位移x1的位置处相遇．4．注意事项(1)x－t图象只能用来描述直线运动．(2)x－t图象表示的是位移x随时间t变化的情况，不是物体运动的轨迹．(3)图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小． (4)图线上某点切线的斜率的正、负表示物体速度的方向． 五、由v －t 图象表示速度的变化规律1．由图象能看出每一时刻对应的瞬时速度．瞬时速度为正，说明物体沿选定的正方向运动，如图中的1、4、5图线；瞬时速度为负，说明物体沿与选定的正方向相反的方向运动，如图中的2、3图线．2．根据图线斜率判断物体的运动性质．若图线平行于t 轴，则表示物体做匀速直线运动，如图中所示的1、2图线；若图线不平行t 轴，则表示物体做变速运动，如图中的3、4、5图线，且倾斜程度越大，即斜率的绝对值越大，表示速度变化越快． 3．截距v －t 图象在纵轴上的截距表示初始时刻物体的瞬时速度，横轴截距表示物体速度为零的时刻．4．图线交点：两条图线相交，交点表示两物体此时的瞬时速度相同． 5．由v －t 图象求位移物体在某段时间内的位移可以用其v －t 图线与时间轴所围的面积来表示(如图中阴影所示)．若所围的面积在t 轴上方，对应的位移为正；若所围的面积在t 轴下方，则对应的位移为负(第二章会再学习)。

运动的描述 匀变速直线运动的研究第1单元 直线运动的基本概念1、 机械运动：一个物体相对于另一物体位置的改变（平动、转动、直线、曲线、圆周）参考系：假定为不动的物体（1） 参考系可以任意选取,一般以地面为参考系（2） 同一个物体，选择不同的参考系，观察的结果可能不同（3） 一切物体都在运动，运动是绝对的，而静止是相对的2、 质点：在研究物体时，不考虑物体的大小和形状，而把物体看成是有质量的点，或者说用一个有质量的点来代替整个物体，这个点叫做质点。

（1） 质点忽略了无关因素和次要因素，是简化出来的理想的、抽象的模型，客观上不存在。

（2） 大的物体不一定不能看成质点，小的物体不一定就能看成质点。

（3） 转动的物体不一定不能看成质点，平动的物体不一定总能看成质点。

（4） 某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程度。

3、时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。

例如几秒初，几秒末。

时间：前后两时刻之差。

时间坐标轴线段表示时间，第n 秒至第n+3秒的时间为3秒 （对应于坐标系中的线段）4、位移：由起点指向终点的有向线段，位移是末位置与始位置之差，是矢量。

路程：物体运动轨迹之长，是标量。

路程不等于位移大小（坐标系中的点、线段和曲线的长度）5、速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量， 是矢量。

平均速度：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，υ=s/t （方向为位移的方向）平均速率：为质点运动的路程与时间之比,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同（粗略描述运动的快慢）即时速度：对应于某一时刻（或位置）的速度，方向为物体的运动方向。

（ts v t ∆∆=→∆0lim ） 直线运动 直线运动的条件：a 、v 0共线参考系、质点、时间和时刻、位移和路程速度、速率、平均速度加速度运动的描述典型的直线运动匀速直线运动 s=v t ，s-t 图，（a ＝0）匀变速直线运动特例 自由落体（a ＝g ） 竖直上抛（a ＝g ） v - t 图规律 at v v t +=0,2021at t v s +=as v v t 2202=-,t v v s t 20+=即时速率：即时速度的大小即为速率；【例1】物体M 从A 运动到B ，前半程平均速度为v 1，后半程平均速度为v 2，那么全程的平均速度是：（ D ）A ．（v 1+v 2）/2B ．21v v ⋅C ．212221v v v v ++D ．21212v v v v + 【例2】某人划船逆流而上，当船经过一桥时，船上一小木块掉在河水里，但一直航行至上游某处时此人才发现，便立即返航追赶，当他返航经过1小时追上小木块时，发现小木块距离桥有5400米远，若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。